恐龍概述
恐 龍
恐龍是群中生代的多樣化優勢脊椎動物,支配全球陸地生態係超過1.6億年之久。恐龍最早出現在2.45年前的三疊紀,滅亡於約6500萬年前的白堊紀晚期所發生的白堊紀末滅絕事件。恐龍最終滅絕於6300萬年前。
在1862年發現的始祖鳥化石,與美頜龍化石極度相似,差別在於始祖鳥化石有著羽毛痕跡,這顯示恐龍與鳥類可能是近親。自從1970年代以來,許多研究指出,現代鳥類極可能是獸腳亞目恐龍的直係後代。大部分科學家視鳥類為唯一幸存發展至今的恐龍,而少數科學家甚至認為它們應該分類於同一綱之內。鱷魚則是另一群恐龍的現代近親,但兩者關係較恐龍與鳥類遠。恐龍、鳥類、鱷魚都屬於爬行動物的初龍類演化支,該演化支首次出現於晚二疊紀,並在中三疊紀成為優勢動物群。
在20世紀前半期,科學家與大眾媒體都視恐龍為行動緩慢、慵懶的冷血動物。但是1970年代開始的恐龍文藝複興,提出恐龍也許是群活躍的溫血動物,並可能有社會行為。近期發現的眾多恐龍與鳥類之間關係的證據,支持了恐龍溫血動物的假設。
恐龍分類
恐龍與其他爬行動物的最大區別在於它們的站立姿態和行進方式。恐龍具有全然直立的姿態,其四肢構建在其軀體的正下方位置。這樣的架構要比其他種類的爬行動物(如鱷類其四肢向外伸展),在走路和奔跑上更為有利。根據恐龍腰帶的構造特征不同,可以劃分為兩大類:蜥臀目(Saurischia)和鳥臀目(Ornithischia)。
其區別主要是:蜥臀目的腰帶從側麵看是三射型,恥骨在腸骨下方向前延伸,坐骨則向後延伸,這樣的結構與蜥蜴相似;鳥臀目的腰帶,腸骨前後都大大擴張,恥骨前側有一個大的前恥骨突,伸在腸骨的下方,後側更是大大延伸與坐骨平行伸向腸骨前下方。因此,骨盆從側麵看是四射型。不論是蜥臀目還是鳥臀目,它們的腰帶在腸骨、坐骨、恥骨之間留下了一個小孔,這個孔在其他各個目的爬行動物中是沒有的。正是這個孔表明,與所有其他各個目的爬行動物相比,被稱為恐龍的這兩個目之間有著最近的親緣關係。
蜥臀目分為蜥腳類(Sau—ropoda)和獸腳類(丁3aempoda)。
蜥腳類又分為原蜥腳類和蜥腳形類。原蜥腳類主要生活在晚三疊紀到早侏羅紀,是一類雜食一素食性的中等大小恐龍。蜥腳形類主要生活在侏羅紀和白堊紀。它們絕大多數都是巨型的素食恐龍。頭小,脖子長,尾巴長,牙齒成小匙狀。蜥腳亞目的著名代表有產於我國四川、甘肅晚侏羅紀的馬門溪龍,由19節頸椎組成的脖子長度約等於體長的一半。
獸腳類生活在晚三疊紀至白堊紀。它們都是肉食龍,兩足行走,趾端長有銳利的爪子,頭部很發達,嘴裏長著匕首或小刀一樣的利齒。霸王龍是著名代表。
鳥臀目分為5大類:鳥腳類(Omthopoda)、劍龍類(Stegosauria)、甲龍類(Ankylosauria)、角龍類(Ceratopsia)和腫頭龍類(Pschyccphalosauria)。
鳥腳類是鳥臀類中乃至整個恐龍大類中化石最多的一個類群。它們兩足或四足行走,下頜骨有單獨的前齒骨,牙齒僅生長在頰部,上頜牙齒齒冠向內彎曲,下頜牙齒齒冠向外彎曲。它門生活在晚三疊紀至白堊紀,全都是素食恐龍。
劍龍類,四足行走背部具有直立的骨板,尾部有骨質刺棒兩對,劍龍類主要生活在侏羅紀到早白堊紀,是恐龍類最先滅亡的一個大類。
甲龍類的恐龍體形低矮粗壯,全身披有骨質甲板,以植物為食,主要出現於白堊紀。
角龍類,是四足行走的素食恐龍。頭骨後部擴大成頸盾,多數生活在白堊紀晚期,我國北方發現的鸚鵡嘴龍即屬角龍類的祖先類型。
腫頭龍類主要特點是頭骨腫厚,顬孔封閉,骨盤中恥骨被坐骨排擠,不參與組成腰帶,主要生活在白堊紀。
恐龍時代——侏羅紀
侏羅紀是恐龍的鼎盛時期,在三疊紀出現並開始發展的恐龍已迅速成為地球的統治者。各類恐龍濟濟一堂,構成一幅千姿百態的龍的世界。當時除了陸上的身體巨大的雷龍、梁龍等,水中的魚龍和飛行的翼龍等也大量發展和進化。
鳥類的出現則代表了脊椎動物演化的又一個重要事件。1861年在德國巴伐利亞州索倫霍芬晚侏羅紀地層中發現的“始祖鳥(ArChacoptc巧/x)”化石被公認為是最古老的鳥類代表;近年來,我國古生物學家在遼寧發現的“中華龍鳥(Sinosauropteryx)”化石得到了國際學術界的廣泛關注,為研究羽毛的起源、鳥類的起源和演化提供了新的重要材料。伴隨著鳥類的出現,脊椎動物首次占據了陸、海、空三大生態領域。
侏羅紀的昆蟲更加多樣化,大約有一千種以上的昆蟲產生活在森林中及湖泊、沼澤附近。除原已出現的蟑螂、蜻蜒類、甲蟲類外,還有蠐螬類、樹虱類、蠅類和蛀蟲類。這些昆蟲絕大多數都延續生存到現代。
在侏羅紀的植物群落中,裸子植物中的蘇鐵類、鬆柏類和銀杏類極其繁盛。蕨類植物中的木賊類、真蕨類和密集的鬆、柏與銀杏和喬木羊齒類共同組成茂盛的森林,草本羊齒類和其他草類則遍布低處,覆掩地麵。在比較幹燥的地帶,生長著蘇鐵類和羊齒類,形成廣闊常綠的原野。侏羅紀之前,地球上的植物分區比較明顯,由於遷移和演變,侏羅紀植物群的麵貌在地球各區趨於近似,說明侏羅紀的氣候大體上是相近的。
英國約克大學科學家稱,在未來一個世紀內全球氣候轉暖將導致“恐龍時代”的再現!由於地球氣溫持續上升,將達到恐龍時代的氣候溫度,到那時地球至少有一半的物種都將滅亡!
來自英國約克大學的克裏斯.托馬斯在每年度召開英國科學促進協會上的指出,“在未來百年內,不僅二氧化碳指數達到2400萬年以來最高記錄,而且全球平均氣溫將達到1000萬年來的最高溫度。地球很有可能已瀕臨大滅絕的邊緣。”據了解,科學家們預言到2100年全球溫度將增長2—6攝氏度。
其主要原因是用於運輸或動力的燃料產生二氧化碳等大量溫室氣體排放至大氣中造成的。托馬斯說,“如果這個十分偏激的氣候預言成為現實,地球將重返恐龍時代的氣候,這是地球生物數百萬年以來未曾遭遇的生存環境。因此沒有任何一種生物能完全順應這種氣候。”
在未來一個世紀,地球10%-99%物種麵臨著進化史上的最後生存階段,這將導致地球50%物種徹底消失。托馬斯稱通過氣候模型預測的科學觀測報告顯示,地球上80%物種已變遷其傳統的生存範圍以適應改變的氣候狀態。這與全球轉暖有著非常高的相互關係。不僅是爬行動物、鳥類和昆蟲出現生存環境變遷,植被生態也出現這一現象。比如:氣候變化引起的真菌泛濫繁殖現已導致地球百分之一的兩棲物種消失。
托馬斯指出,不僅許多物種尋找不到合適的生存空間,同時還得麵對迫使它們離開自己的領地的那些入侵物種。隨著氣候轉暖,地球許多物種不僅出現滅絕現象,還將形成前所未有的物種大混合,物種的多樣化將逐漸消失。這種變化要比物種的進化速度更快。100年的時間對於地質年代而言隻是一個短暫的瞬間。
恐龍的生活習性
很多人以為恐龍全是可怕的肉食性動物。其實,許多恐龍是溫和的草食性動物,隻穿梭在樹叢間,撕扯樹梢的葉子吃。還有些恐龍和人類一樣,屬於吃肉也吃植物的雜食性動物。至於肉食性恐龍不隻吃恐龍,任何能動的東西,如昆蟲和鳥類,都是它們的捕獵對象。從恐龍化石遺骸,我們可以得知許多恐龍生前的食性。其中最重要的線索,來自恐龍下顎骨及牙齒的形狀和排列。此外,整副恐龍骨架的形狀也能提供一些線索,如肉食性恐龍通常具有大的頭部、短而有力的頸子,以便把獵物的肉撕扯下來吃。而大多數草食性恐龍則具有長長的頸子,以方便它們取食樹梢葉片。
道路與足跡化石對研究古生物群至關重要,而且它們還能講述令人難以置信的故事。耶魯大學的理查德.斯旺.盧爾曾經說過:“足跡是活的生物化石,而所有其他發現物是已死的生物化石。”這就是足跡常常成為研究恐龍行為基礎的原因。例如,英國人R.麥克尼爾.亞曆山大通過分析這些足跡,總結出了一些方程式,從恐龍步子的長度以及其髖部假定的高度就可以估計其行進的速度。他由此推斷,一些恐龍可以疾.走如飛。在中型食肉恐龍中,有些恐龍的奔跑速度可達每小時16.5千米,而食草恐龍的速度則慢得多。速度最快的恐龍的化石是由美國印第安納大學吉姆.法洛在一條幹涸的河床內發現的。這是一隻獸腳類恐龍,計算表明,其奔跑速度可達每小時40千米。在食草動物足跡之內或附近的食肉動物足跡表明,這裏曾進行過一場捕食活動。在玻利維亞的托羅托羅,8隻蜥腳龍中的6隻成年恐龍和2隻幼仔,沿著湖岸行走時受到一夥捕食動物的攻擊。捕食動物的足跡先是出現在食草恐龍足跡的右側,然後突然和後者的足跡混合在一起。可以推測,攻擊是閃電般的,當時一定產生了某些混亂。美國自然曆史博物館的R.T.伯德在得克薩斯州巧遇的足跡清楚地表明,一隻躍龍在追趕一隻狂奔逃命的雷龍。由多個恐龍留下的足跡則印證了一些恐龍過著群居生活的假設。在英屬哥倫比亞坎寧的皮斯河峽穀,發現了6串呈同一方向排列的食肉恐龍足跡,這些跡象使人想到,它們正在成群遷徙。伯德還在得克薩斯州發現了成群結隊行進的蜥腳龍。羅伯特。巴克對這些足跡進行研究後認為。可以從中辨認出這群恐龍的組織結構,年幼的恐龍位於中間,而成年恐龍圍繞四周,肩負著保護任務。
重大自然災害也能為揭示恐龍的群居結構提供信息。傑克。霍納在蒙大拿州挖出了上百塊化石,這是一種叫做彎龍的新種恐龍。它們可能屬於一大群恐龍的一部分,也許這群恐龍遭到了火山爆發的襲擊。在加拿大的艾伯塔,菲利普.柯裏發現了一群恐龍的遺跡,它們在渡河時死去,當時也許正在遷徙。事實上,在南極發現了一隻恐龍的骨骼以及在阿拉斯加發現了其他幾副骨骼之後,一些恐龍像候鳥一樣沿固定線路遷徙,每年返回故地產蛋孵卵的假設顯得理由越來越充足。
恐龍化石的發現
恐龍類動物出現在距今約2.45億年的三疊紀,經過侏羅紀,消失於距今約6500萬年的白堊紀,前前後後有著1.5億年的曆史,但人類直到相當晚的時候才知道有過恐龍的存在。
人類發現恐龍是從研究恐龍化石開始的。
“化石”這個詞原來字麵的意思是指“挖出來的東西”,而現在指的是石化了的生物(包括動物或植物)的遺留部分。古代的生物被掩埋在沉積物中,這些沉積物可以堆積在陸地上,也可以堆積在江、湖、河、海的水底,還可以堆積在沼澤地。生物體中的軟組織部分(皮膚、肌肉、內髒等)很快就腐爛了,但是堅硬的部分(如骨骼、牙齒、外殼等)被遺留下來,經過了幾萬年、幾十萬年、幾百萬年甚至更長的時間,含有礦物質的地下水浸人了它們,礦物質就逐漸代替了它們的有機組織,也就是說逐漸形成了化石,化石仍然保持了原來有機組織的形狀和大小。由於不同時期的化石存在於不同的地質層中,科學家就可以據此分析生物進化的過程,也可以通過對化石的分析,用比較解剖學的原理,從不完整的骨骼化石推測出整個動物的大小、形狀乃至於它們的習性。
19世紀以來,研究岩石中的動物、植物化石並解釋它們存在的一門特殊科學已經發展起來,這門介於生物學和地質學之間的學科,被稱為古生物學。當時,經過與宗教和迷信的長期鬥爭,人們對於化石的本質有了較正確的認識,但那時候許多古生物學家還是“業餘”的,英格蘭的曼特爾就是其中的一個。
曼特爾的主要職業是鄉村醫生,但他和他的妻子都愛好收集化石標本。1822年的一天,他的妻子陪他一同出診,當他在為病人診治時,他的妻子在屋外修路的工地上發現了一些奇特的牙齒化石。曼特爾描述說,這是一些很大的牙齒,根據牙冠被磨光的斜麵來判斷,很像是某種大型“厚皮獸類”已經磨損的門齒的一部分。曼特爾醫生追蹤找到了出產這批化石的采石場,他希望能找到這種獸類的其他部分的骨骼化石,但他未能成功。
這種牙齒化石出現在白堊紀鐵砂組的岩層中,這使研究化石的專家們感到很驚異,因為這個地層太古老了,當時認為,在這個地層中根本不可能有哺乳動物的化石。
作為一名科學家,曼特爾對這種與當時傳統觀念不符合的發現持慎重態度,他希望在正式展示他的發現之前,多聽聽同行的意見,更希望得到著名專家的指點和支持。在倫敦召開的一次學術會議上,曼特爾把他發現的牙齒化石給三位著名的專家看過,這三位專家的回答使曼特爾失望,他們斷言他的發現“沒有什麽特別的意義”。曼特爾並不甘心,他把一顆牙齒化石送到巴黎,請當時負有盛名的解剖學家巴龍.居維葉作鑒定,居維葉給他的答複說:“這是犀牛的一顆上牙。”
有4英尺(約Ⅱ.2米)長,按牙齒的比例類推,曼特爾發現的“大蜥蜴”體長可達40英尺(約12米),顯然這是一種已經滅絕了的巨大的食草爬行動物。曼特爾將這種動物命名為“禽龍”。
1825年,他在英國皇家學會會刊發表的一篇簡報中,報道了關於禽龍化石的發現,這篇文章可以說是第一篇正式發表的關於恐龍的論文。
以後,恐龍之類的化石又陸續有所發現。1842年,英國古生物學家歐文為了說明在中生代地層中發現的陸棲的大型爬行動物,首先創造了“Dinosaur”(恐龍)這一名稱。該詞是由“I)einos” (恐怖的)和“Sauros” (蜥蜴)組成的,意思是“恐怖的蜥蜴”,因為中國一向有關於“龍”的傳說,所以譯為“恐龍”了。
恐龍滅絕假說
我們知道,恐龍滅絕的時間是在距今約6500萬年前。而且在那個時候,不僅統治了地球達一億多年的各種恐龍全部絕滅了,同樣悲慘的命運還同時降臨到了地球上的陸地、海洋和天空中生活的很多種其他的生物。在這次災難中絕滅的還有蛇頸龍等海洋爬行動物,有翼龍等會飛的爬行動物,有彩蜥等恐龍的陸生爬行動物親戚,有菊石、箭石等海洋無脊椎動物,至於海洋中的微型浮遊動植物,鈣質浮遊有孔蟲和鈣質微型浮遊植物也幾乎被一掃而光。經過這場大劫難,當時地球上大約50%.的生物屬和幾乎75%,的生物種從地球上永遠地消失了。
這真是一場大絕滅、大災難。大絕滅的結果使得在距今約6500萬年這個時間的前後,地球上生物世界的麵貌發生了根本性的巨變。這場大絕滅標誌著中生代的結束,地球的地質曆史從此進入了一個新的時代——新生代。
科學家們經過不懈的努力,分析研究了到目前為止可以發現的所有線索,提出了解釋這一大絕滅現象的各種理論。但是至今,關於這場大絕滅的原因仍然沒有找到一個百分之百正確的答案。
關於恐龍絕種的真正原因,自古以來就眾說紛紜,但都沒有一個一定的論點,因此到目前為止仍舊是一個未解的謎題。
關於恐龍滅絕的假說主要有以下幾種:
一、造山運動說
在白堊紀末期發生的造山運動使得沼澤幹涸,許多以沼澤為家的恐龍就無法再生活下去。因為氣候變化,植物也改變了,草食性的恐龍不能適應新的食物,而相繼滅絕。草食性恐龍滅絕,肉食性恐龍也失去了依持,結果也滅絕了。此一滅絕過程,持續了1000—2000萬年。到了白堊紀末期,終至在地球上絕跡。
二、氣候變化說
由於板塊移動的結果,海流產生改變,更引起氣候巨幅的改變。嚴寒的氣候使植物死亡,恐龍缺乏食物而導致了滅亡。
三、火山爆發說
因為火山的爆發,二氧化碳大量噴出,造成地球急激的溫室效應,使得食物死亡。而且,火山噴火使得鹽素大量釋出,臭氧層破裂,有害的紫外線照射地球表麵,造成生物滅亡。
意大利著名物理學家安東尼奧.齊基基最近提出,造成恐龍大絕滅的原因很可能是大規模的海底火山爆發。
齊基基教授認為,白堊紀末期,地球上在海洋底下發生了一係列大規模的火山爆發,從而,影響了海水的熱平衡,並進而引起了陸地氣候的變化,因此影響了需要大量食物維生的恐龍等動物的生存。他的理由是,現代海底火山爆發對海洋和大氣產生的影響是眾所周知的,隻是其影響程度比起6500萬年前發生的海底火山爆發的程度小多了。
齊基基教授認為,過去,科學界對海底火山爆發的情況了解得很少,現在需要對這種嚴重影響地球環境的現象進行深入的研究。他舉例說,格陵蘭過去曾經生長著茂密的植被,但是當全球性的海洋水溫平衡變化以後,寒冷的洋流改變流向後經過了格陵蘭,從此把這個大大的島嶼變成了冰雪覆蓋的大地。這是海洋水溫平衡變化對氣候產生巨大影響的一個典型實例。海底火山活動是影響海洋水溫平衡變化的一個重要因素。因此,齊基基教授認為應該將海底火山的大規模爆發引起的海洋水溫平衡變化作為研究恐龍絕滅問題的一個重要參考因素。
四、海洋潮退說
根據巴克的說法,海洋潮退,陸地接壤時,生物彼此相接觸,因而造成某種類的生物絕種。例如袋鼠,袋鼠能在歐洲這種島嶼大陸上生存,但在南美大陸上遇見別種動物就宣告滅亡。除了這種吃與被吃的關係以外,還有疾病與寄生蟲等的傳染問題。
五、溫血動物說
有些人認為恐龍是溫血性動物,因此可能禁不起白堊紀晚期的寒冷氣候而導致無法存活。因為即使恐龍是溫血性,體溫仍然不高,可能和現生樹懶的體溫差不多,而要維持這樣的體溫,也隻能生存在熱帶氣候區。同時恐龍的呼吸器官並不完善,不能充分補給氧,而它們又沒有厚毛避免體溫喪失,卻容易從其長尾和長腳上喪失大量熱量。溫血動物和冷血動物不一樣的地方,就是如果體溫降到一定的範圍之下,就要消耗體能以提高體溫,身體也就很快地變得虛弱。它們過於龐大的體驅,不能進入洞中避寒,所以如果寒冷的日子持續幾天,可能就會因為耗盡體力而遭到凍死的命運。
六、自相殘殺說
有人認為,造成恐龍滅絕的真正原因是它們自相殘殺。肉食性恐龍以草食性恐龍為食,肉食性恐龍增加,草食性恐龍自然越來越少,最後終於消失。肉食性恐龍因無肉可食就自相殘殺,最後終於同歸於盡。
七、哺乳類進化說
在中生代後半,已有哺乳類的祖先生存。根據化石的記錄,當時的哺乳類體型甚小,數量也十分有限,直到白堊紀的後期,數量才開始急速增加。推測它們屬於以昆蟲等為主食的雜食性,這些小型哺乳類發現恐龍的卵之後,即不斷取而食之。
八、物種的老化說
此說法認為恐龍由於繁榮期間長達一億數千萬年,使得肉體過於巨體化。而且,角和其他骨骼也出現異常發達的現象,因此在生活上產生極大的不便,終於導致絕種。
恐龍中最具代表性的雷龍,體長25米,體重達30噸,由於體型過於龐大,使動作遲鈍而喪失了生活能力。另外,三角龍等則因不斷巨大化的三隻角以及保護頭部的骨骼等部位異常發達,反而走向自滅之途。
九、生物堿學說
這種學說認為恐龍所生存的最後時期——白堊紀,開始出現顯花植物,其中某些種類含有有毒的生物堿,恐龍因大量攝食,引起中毒而死亡。因為,哺乳類能夠借味覺和嗅覺來分辨有毒的植物,但是恐龍卻沒有這種能力。
不過,含有生物堿的植物並非突然出現於白堊紀後期,在恐龍絕種的五百萬年前已經可以見到。此學說未說明何以恐龍在這段期間內仍能生存。
十、小行星撞擊理論
1980年在一個科學討論會上,美國地質學家阿爾瓦雷茨等人根據他們的研究成果,形象生動地宣講了一段發生在距今6500萬年前的驚心動魄的故事:一個陽光燦爛的下午,烈日照耀下的熱帶灌木林中,許多不同種類和形態的恐龍平靜地像往常一樣或在湖邊漫步,或在水中覓食;在森林的邊緣,一隻剛剛孵完卵的鴨嘴龍正在蛋巢邊來回踱步;在一片開闊的原野上,一隻霸王龍正準備撲向一隻巨大的三角龍……
突然,一聲從來沒有聽到過的巨響打破了這個寧靜的世界。一個直徑幾千米大的流星猛烈地撞到地球上。這一撞可不得了,相當於幾萬個原子彈威力的爆炸在頃刻間發生。這是一顆不期而至的小行星,與地球碰撞後產生的撞擊力可達10Ⅱ5噸TNT炸藥爆炸所產生的能量。卷著塵埃的一個巨大的蘑菇雲迅速升起,直衝天空,而後彌散開來,最後把整個地球都籠罩在裏麵。很快,恐龍就彼此看不見了,因為黑雲遮天蔽日,白天也沒有了陽光。這種恐怖的狀況持續了一兩年。植物的光合作用中斷了,因而大量枯萎、死亡。吃植物的素食恐龍因此相繼死去。以後,吃肉的恐龍也由於失去了食物而滅絕了。
這段故事是小行星撞擊地球造成恐龍大絕滅學說的精華。後來不斷地被許多科學家給予支持。有些科學家甚至認為地球在這個時期不僅經曆了一次較大的行星撞擊,而且還接連受到了許多次小一些、但是依然嚴重威脅生命的小行星撞擊,其中可以證實的在加勒比海和美國的衣阿華州發現的行星撞擊的痕跡。
這一假說的證據還來自於在世界各地發現的6500萬年前的沉積物中存在的一種氨基酸。這種氨基酸含有大量的銥元素,大量地存在於某些天體裏,在地球上卻根本不應該存在。這層富含銥元素的地層在北美洲、歐洲和澳大利亞的許多地區都被先後發現,在我國西藏的岡巴地區幾年前也發現了這層含銥層。
有的科學家認為,這次爆炸使所有恐龍都滅絕了。但是也有一些科學家認為,隻有70%的恐龍在當時滅絕,其他的一些恐龍種類則勉強地躲過了劫難,可是在隨後的幾百萬年裏又逐漸絕滅了。這後一種說法並不是沒有道理,因為在6500萬年前的這次事件以後形成的地層裏,仍有一些恐龍骨骼被發現。例如,美國新墨西哥州6000萬年前上下的地層中就曾經發現了恐龍的殘骸。在阿拉斯加新生代的凍土帶裏,也發現過三角龍的化石。這些現象似乎說明,在這次小行星撞擊地球引起的大爆炸以後,仍然有一些恐龍掙紮著生活了幾百萬年的時間,最後才因為不適應新的氣候和新的環境而最終相繼滅絕。
十一、繁殖受挫理論
恐龍是卵生的。科學家發現侏羅紀時恐龍化石多,但恐龍蛋化石少。相反,到了白堊紀,尤其是晚白堊世,恐龍化石少,而恐龍蛋化石卻很多。如河南西峽縣一帶和湖北鄖縣一帶,這一時期的恐龍蛋化石,成千上萬,令人歎為觀止,相反恐龍化石卻極少發現。而且進一步用電子掃描、切片等方法,又發現這一時期的恐龍蛋的許多蛋殼變薄,僅1毫米厚,而不是通常的2毫米厚。特別是許許多多的蛋均沒有孵化出來。台灣學者在西峽考察研究時,認為蛋內可能曾有細菌繁殖。這些都說明可能由於繁殖受挫,導致恐龍急劇減少,最終滅絕。
十二、氣候驟變理論
根據深海地質鑽探得到的資料,一些科學家認為在6500萬年前的地球上的氣候發生了異常的變化,溫度忽然升高。這種變化使恐龍等散熱能力較弱的變溫動物無法很好地適應環境,引起其身體中的內分泌係統紊亂,尤其是造成雄性個體的生殖係統嚴重損壞。結果,恐龍無法繁殖後代,從而走向了最終的絕滅。
還有一種理論,雖然同樣是認為氣候驟變引起恐龍絕滅,但是推測的過程卻不一樣。這一派學者認為,在距今大約.7000萬年前,北冰洋與其他大洋之間被陸地完全隔開,並在最後的日子裏,那鹹鹹的海水因各種因素的作用漸漸地變成了淡水。到了距今6500萬年前,分隔北冰洋與其他大洋的“堤岸”突然發生了決口。大量因淡化而變輕的北冰洋的水流人其他大洋。由於北冰洋的水,溫度很低,這些“外溢”的冷水形成了一層冷流,使得地球大洋的海水溫度迅速地下降了大約20度。海洋溫度的下降又嚴重影響了大陸氣候,使大陸上空的空氣變冷。同時,空氣中的水蒸氣含量也迅速減少,引起了陸地上普遍的幹旱。陸地上的這些氣候變化產生的綜合結構就是,恐龍滅絕了。
氣候驟變造成恐龍絕滅的一條可能的途徑是嚴重影響恐龍的卵。一些科學家發現,在恐龍滅絕之前的白堊紀末期,恐龍蛋的蛋殼有變薄的趨勢,說明在恐龍大絕滅之前有氣候急劇變化造成的作用。我國的一些古生物學家也發現,在一些化石地點產出的恐龍蛋中,臨近絕滅時期的那些恐龍蛋蛋殼上的氣孔比其他時期的恐龍蛋蛋殼中的氣孔要少,這很可能與氣候變得寒冷幹燥有關。
十三、大氣成分變化理論
白堊紀末期的恐龍大絕滅是生物曆史上的一個千古之謎,科學家提出了一個又一個的理論來試圖解釋其原因,但是至今沒有一個讓所有人都能夠接受的定論。較為流行的說法是小行星撞擊地球引起的災難導致了恐龍的滅絕,但是這一理論並不完善。因為恐龍是當時地球上最成功的動物,其豐富的多樣性更是表現得大小不等、形態各異,生活方式也是多種多樣。如果是小行星撞擊造成的災難引起了恐龍的滅絕,那麽為什麽烏龜、鱷魚和蜥蜴這些與恐龍有著密切的親緣關係的爬行動物能夠度過劫難而一直生存的現在呢?這不能不促使人們再去尋找其他的思路來分析恐龍絕滅的原因。
現代科學分析使我們了解到,在地球剛剛形成的遙遠年代裏,空氣中基本上沒有氧氣,二氧化碳的含量卻很高。後來,隨著自養生物的出現,光合作用開始了消耗二氧化碳和製造氧氣的過程,從而改變了地球上的大氣環境。同時,二氧化碳一方麵通過生物的固定以煤、石油沉積在地層裏,另一方麵也通過有機或無機的過程以各類碳酸鹽的形式沉積下來。這種沉積是一直進行的。
有證據表明,恐龍生活的中生代二氧化碳的濃度很.高,而其後的新生代二氧化碳的濃度卻較低。這種大氣成分的變化是否與恐龍滅絕有關呢?
眾所周知,每種生物都需要在適當的環境裏才能夠正常地生活,環境的變化常常能夠導致一個物種的興衰。當環境有利於這一物種時,它就會興旺發展;反之,則會衰落甚至絕滅。環境因素包括溫度、水等因素,還包括大氣的成分。那麽,大氣成分的變化會不會影響生物的生活呢?答案是肯定的。例如,人處在二氧化碳濃度較高的環境下會有生命危險,而有些動物甚至比人對二氧化碳的濃度變化更為敏感。
恐龍生活的中生代,大氣中的二氧化碳的含量較高,說明恐龍很適應於高二氧化碳濃度的大氣環境。也許隻有在那種大氣環境中,它們才能很好的生活。當時,盡管哺乳動物也已經出現,但是它們始終沒有得到大發展,也許這正是由於大氣成分以及其他環境對它們並不十分有利,因此它們在中生代一直處於弱小的地位,發展緩慢。
隨著時間推移,到了白堊紀之末,大氣環境發生了巨大的變化,二氧化碳的含量降低,氧氣的含量增加,這種對恐龍不利的環境可能體現在兩個方麵:
1.恐龍的身體發生了不適,在新的環境下,很容易得病,而且疾病會像瘟疫一樣蔓延。
2.新的大氣環境更適於哺乳動物的生存,哺乳動物成為更先進、適應性更強的競爭者。
在這兩種因素的作用下,恐龍最終滅絕了。而那些孑遺的爬行動物則是少數既能適應舊環境,又能適應新環境的少數爬行動物物種。
因此,對於恐龍絕滅來說,小行星的撞擊也許起了一定作用,但看來並非是最關鍵的因素。
大氣成分變化造成恐龍滅絕這一理論有兩個出發點,一個是中生代的大氣成分與現代不同。現代科學已能證明這一點。另一個是每種生物需要合適的大氣環境才能生存。現代科學也不難對此進行驗證。
遠古時代的大氣中幾乎沒有氧氣,而二氧化碳的含量很高。後來由於生物的出現,在光合作用下大氣中二氧化碳的含量逐漸減少、氧的含量逐漸增加的這一過程也許可以解釋生物進化史中的很多現象。例如寒武紀的生命大爆發,這也是進化史中的一個難解之謎。大氣成分變化也可以對此作出解釋,因為動物不能直接利用無機物進行光合作用,它的起源落後於植物的起源,必須發生於大氣中的氧含量達到相當的程度時。因此,寒武紀的生命大爆發必須以大氣中的氧氣含量已經達到了一定程度做保障,而這一點已經被科學所證明。
恐龍公墓
在世界的一些地方,地下發現了大量恐龍遺骸集中埋在一處的現象,這就是“恐龍公墓”。恐龍公墓是一種自然現象,不是人為形成的。墓中的恐龍一般會有多種,往往是恐龍生前突然遭遇某些自然災難而被迅速埋葬形成的。因屍骨埋得快,大量不同品種的恐龍會保持死亡瞬間的狀態,所以墓中常保存有非常完整和比較完整的化石骨架。
恐龍公墓很少,而一經發現,立即就會成為轟動一時的新聞。恐龍公墓是恐龍時代留給今天的最有價值的“自然遺產”之一。
比利時伯尼薩特禽龍墓
比利時伯尼薩特有個煤礦,1877年至1878年間,礦工在地層深處挖掘坑道時,發現了一些巨大的動物的骨骼化石。經比利時皇家自然曆史博物館的古生物學家鑒定,屬植食恐龍——禽龍的化石。
在煤礦裏發現恐龍化石已經是一件令人驚奇的事情了,更令人驚奇的是,禽龍的數量很多,竟有39隻!其中有許多骨架保存得相當完整。人們花了三年的功夫,費了很大的勁才把這些化石從地下挖出,然後送到博物館進行研究。
後經科學家研究,推測禽龍墓是這樣形成的:
1.4億年前,伯尼薩特地方曾經有一個又深又陡的峽穀。生活在附近的禽龍,有時會被突發的山洪衝下深穀摔死並被沉積物掩蓋,然後變成化石。這些禽龍不是在同一時間跌進峽穀的,所以它們死亡的時間不同。這個公墓是經過較長的時間逐漸形成的。
加拿大阿爾伯達尖角龍群葬墓
1985年在加拿大的“恐龍之鄉”阿爾伯達一個地方,竟有數百隻尖角龍(角龍的一種)的骨骼化石埋在一處,其中各個年齡段的尖角龍都有。它們是同時死亡並被埋葬的。在白堊紀末期,究竟發生了什麽不得了的事情,使這麽多恐龍同時遇難?
一些古生物學家分析:8000萬年前,一大群尖角龍扶老攜幼,浩浩****向遠方遷徙,去尋找新的食源。誰知在它們過河的時候,山洪突然暴發,河水水位猛漲,波濤翻滾咆哮,**。尖角龍驚恐萬分,你推我擠,互相踩踏,許多弱者被淹死在河中,並很快被泥沙掩蓋,千百萬年後變成了化石。
這種情況在今天的地球上並不鮮見。1984年,加拿大魁北克就發生過4000隻馴鹿淹死在洪水突發的河流之中的事,其狀慘不忍睹。
美國古斯特的腔骨龍墓
1947年,在美國新墨西哥州一個叫古斯特的農場,發現了一個奇特的恐龍化石“萬龍坑”,裏麵竟有數百隻腔骨龍化石骨架,它們橫七豎八、雜亂無章地堆積在一起。
這些腔骨龍有上了年紀的,也有年輕和年幼的,它們顯然是一個群體(腔骨龍過的是集體生活)。它們是同時死亡並被埋葬在古斯特這地方的,一定是某種突發性災難(例如洪水)使這些恐龍死於非命的。
中國四川自貢大山鋪恐龍墓
1977年,在自貢市郊的大山鋪發現了一個化石點,麵積約17000平方米,現發掘了不到1/6的麵積,出土了大量的侏羅紀中期的恐龍類及其他共生的脊椎動物化石,因而大山鋪就有了“恐龍墓”之稱。
大山鋪恐龍墓不是隻有一種恐龍,而是有多種恐龍,還有其他動物。恐龍中以蜥腳類為主,也有鳥腳類,肉食龍和劍龍。其他動物有魚類,龜鱉類,蛇頸龍,翼龍及鱷類等。這些動物的化石骨骼有完整的,有零散的,它們重疊堆積,交錯橫陳在一起。這個“墓”不是一下子形成的,而是經曆了較長的時間。動物的屍體多數是從別的地方被水“搬”到埋藏之地的,但搬動的距離不是很遠,否則就不會有較完好的化石骨架了。
關於這個恐龍墓的形成原因,學者們認為可能是這樣的:1.6億年前,大山鋪一帶生活著大量的恐龍及共生的動物。當時出現了幹燥炎熱的天氣,生活環境變得非常惡劣,缺水少食,致使恐龍大量死亡。久旱之後往往是洪災,洪水一來,恐龍的屍體就被衝到一個相對低窪的地方沉積下來,這個地方就是大山鋪。
除了四川,內蒙古也有恐龍墓地。
現在,在中國的遼寧義縣發現的恐龍化石和同時代的生物遺跡,已經超越了世界任何地方的化石資源,其中包括有羽毛的恐龍化石,以及比德國始祖鳥要早很多的孔子鳥,中華龍鳥的化石,以及在河北省豐寧縣義縣組發現的唯一一隻處於恐龍和鳥類過渡階段的生物化石——金風鳥龍的化石,體形已經十分接近現代的鳥類,但是在最後的生物學分類中還是歸類到了恐龍,因為它的骨骼結構和解剖學發現更接近恐龍,這也間接證明了鳥類是從恐龍進化而來的。
恐龍為什麽能稱霸中生代
在漫長的中生代,地球的陸、海、空都在形形色色的爬行動物的控製之下。恐龍是爬行動物中的佼佼者,它們在種類上、數量上都占絕對優勢,是中生代爬行動物的霸主。
為什麽恐龍能稱霸中生代?科學家認為有兩個原因:一是有有利的自然環境;二是恐龍所具有的進化潛力和競爭能力。
據研究,中生代那個時候,地球的氣候溫暖濕潤,一年中季節變化小,氣候分帶不明顯,赤道不那麽熱,極地不那麽冷,兩極不結冰。當時的地殼運動處於相對寧靜時期。內陸地勢較平坦,不少地區河流眾多,湖泊星羅棋布,到處是鬱鬱蔥蔥的草原林木。這樣的自然環境,無疑是恐龍的極樂世界。它們自由自在地生活,不必擔心環境的惡化會給它們帶來災難。因為它們對環境的適應能力很差,太熱了、太冷了都會要它們的命。可大自然成全了它們,讓它們過了很久很久的好日子。
中生代的早期,恐龍還是一個很年輕的類群,它們朝氣蓬勃,有很強大的進化潛力。當時地球上,它們還沒有什麽競爭對手,兩棲類的生物不必說,昆蟲更不在它們的話下,哺乳動物和鳥類尚未出世。當然,生存競爭是有的。而且非常激烈,在競爭中有些恐龍的親戚被消滅了,有的被逼下了海,有的被逼上了天。而恐龍則占領了陸地上最好的生態環境,它們迅速發展,盛極一時,成為牛侖發展中卜的一大奮跡。
恐龍有哪些活著的親戚
包括恐龍在內的爬行動物,絕大多數都未能逃過6500萬年前的那場大劫難,而成為曆史長河中的匆匆過客。但也有少數的成員,它們的“命大”,從中生代一直繁衍至今。這些成員僅有四類:龜鱉類、鱷類、有鱗類(蜥蜴類和蛇類)以及喙頭蜥類。這些爬行動物沒有同恐龍一起絕滅而一直活到今天,究其原因,可能與它們對環境有較強的適應能力有關。
蜥蜴類和蛇類在今天地球上的爬行動物中非常繁榮。它們生活的範圍比較廣闊,從熱帶到溫帶都能見到它們的身影。蜥蜴在地球上的出現比恐龍晚得多,大約在侏羅紀的後期才演化出來。到白堊紀初,有的蜥蜴為了適應特定的生活環境逐漸失去了四肢而演變為蛇。
龜鱉類爬行動物(特別是龜)也是一類活得不錯的恐龍的親戚。它們的資格相當老,自三疊紀中晚期出現後,至今常盛不衰,而且秉性十分保守,近2億年來,身體的基本結構變化不大,始終穿著厚厚的鎧甲。它們作為一個物種,如此長壽,很大程度上是因為有這身堅固的外殼的緣故。龜的外殼很笨重,背著挺沉的,而且行動很不便;但在保命方麵,堪稱世界一流的防禦工事。
在現生爬行類中,隻有鱷類與恐龍的親緣關係最近。鱷類大約與恐龍同時出現,在中生代雖屬“二等公民”,但卻是一類唯一能與恐龍匹敵的動物。它們冷眼看著恐龍及其他親戚們一個個的滅種,自己卻奇跡般的活到今天。鱷魚皮很有經濟價值,它們正慘遭人類的濫捕濫殺,前途岌岌可危。恐龍在世的親戚,除了這三類外,最後一類為喙頭蜥。喙頭蜥在地球上的數量很少,被稱為“活化石”,苟延殘喘地生活在新西蘭南部荒僻的半島上,目前正處在人類的嚴密保護之下。
喙頭蜥是蜥蜴的近親,體長60厘米,模樣有點像蜥蜴。它是現存爬行動物中資格最老的一類。三疊紀早期它們的祖先就已活躍在地球上了,2億年來,樣子基本上沒多大變化。在喙頭蜥麵前,恐龍、鱷類、蜥蜴類及龜鱉類,都隻能算是小字輩。